Resum dels espessidors d'ús habitual

Els espessidors són l'estructura de l'esquelet i la base bàsica de diverses formulacions cosmètiques, i són crucials per a l'aspecte, les propietats reològiques, l'estabilitat i la sensació de la pell dels productes. Seleccioneu espessidors d'ús habitual i representatius de diferents tipus, prepareu-los en solucions aquoses amb diferents concentracions, proveu les seves propietats físiques i químiques com la viscositat i el pH i utilitzeu anàlisis descriptives quantitatives per avaluar-ne l'aspecte, la transparència i les múltiples propietats de la pell i la pell. durant i després de l'ús. Es van realitzar proves sensorials a partir d'indicadors sensorials i es va buscar la literatura per resumir i resumir diversos tipus d'espessidors, que podrien proporcionar una certa referència per al disseny de la fórmula cosmètica.

1. Descripció de l'espessidor

Hi ha moltes substàncies que es poden utilitzar com a espessidors. Des de la perspectiva del pes molecular relatiu, hi ha espessidors de molècula baixa i espessidors de molècula alta; des de la perspectiva dels grups funcionals, hi ha electròlits, alcohols, amides, àcids i èsters carboxílics, etc. Espera. Els espessidors es classifiquen segons el mètode de classificació de les matèries primeres cosmètiques.

1. Espessidor de baix pes molecular

1.1.1 Sals inorgàniques

El sistema que utilitza sal inorgànica com a espessidor és generalment un sistema de solució aquosa tensioactiva. L'espessidor de sal inorgànica més utilitzat és el clorur de sodi, que té un efecte espessidor evident. Els tensioactius formen micel·les en solució aquosa, i la presència d'electròlits augmenta el nombre d'associacions de micel·les, donant lloc a la transformació de micel·les esfèriques en micel·les en forma de vareta, augmentant la resistència al moviment i augmentant així la viscositat del sistema. No obstant això, quan l'electròlit és excessiu, afectarà l'estructura micel·lar, reduirà la resistència al moviment i reduirà la viscositat del sistema, que és l'anomenat "salting out". Per tant, la quantitat d'electròlit afegit és generalment de l'1% al 2% en massa, i funciona juntament amb altres tipus d'espessidors per fer el sistema més estable.

1.1.2 Alcohols grassos, àcids grassos

Els alcohols grassos i els àcids grassos són substàncies orgàniques polars. Alguns articles els consideren tensioactius no iònics perquè tenen tant grups lipòfils com hidròfils. L'existència d'una petita quantitat d'aquestes substàncies orgàniques té un impacte significatiu en la tensió superficial, omc i altres propietats del tensioactiu, i la mida de l'efecte augmenta amb la longitud de la cadena de carboni, generalment en una relació lineal. El seu principi d'acció és que els alcohols grassos i els àcids grassos poden inserir (unir) micel·les tensioactius per afavorir la formació de micel·les. L'efecte de l'enllaç d'hidrogen entre els caps polars) fa que les dues molècules estiguin ben disposades a la superfície, la qual cosa canvia molt les propietats de les micel·les tensioactius i aconsegueix l'efecte d'engrossiment.

2. Classificació dels espessidors

2.1 SAA no iònic 

2.1.1 Sal inorgànica

Clorur de sodi, clorur de potassi, clorur d'amoni, clorur de monoetanolamina, clorur de dietanolamina, sulfat de sodi, fosfat de sodi, fosfat disòdic i trifosfat de pentasòdi, etc.

2.1.2 Alcohols grassos i àcids grassos

Alcohol laurílic, alcohol miristil, alcohol C12-15, alcohol C12-16, alcohol decíl, alcohol hexílic, alcohol octílic, alcohol cetílic, alcohol estearílic, alcohol behenílic, àcid làuric, àcid C18-36, àcid linoleic, àcid linoleic, , àcid esteàric, àcid behénic, etc.

2.1.3 Alcanolamides

Coco dietanolamida, coco monoetanolamida, coco monoisopropanolamida, cocamida, lauroil-linoleoil dietanolamida, lauroil-miristoil dietanolamida, isoestearil dietanolamida, dietanolamida linoleica, cardamom dietanolamida, cardamom monoetanolamida, oli dietanolamida, monoetanolamida, cassamolamida, monoetanolamida Dietanolamida de soja, estearil Dietanolamida, estearina monoetanolamida, estearil monoetanolamida estearat, estearamida, monoetanolamida de sèu, dietanolamida de germen de blat, lauramida PEG (polietilenglicol) -3, oleamida PEG-4, amida de sèu PEG-50, etc.

2.1.4 Èters

Cetil polioxietilè (3) èter, isocetil polioxietilè (10) èter, lauril polioxietilè (3) èter, lauril polioxietilè (10) èter, Poloxamer-n (polioxipropilè èter etoxilat) (n=105, 124, 185, 237, 3838 , 407), etc.

2.1.5 Èsters

Èster de sèu de gliceril PEG-80, PEC-8PPG (polipropilenglicol) -3 diisostearat, palmitat de gliceril hidrogenat PEG-200, PEG-n (n=6, 8, 12) Cera d'abelles, isostearat de PEG-4, PEG-n (n= 3, 4, 8, 150) diestearat, oleat/cocoat de gliceril PEG-18, dioleat PEG-8, estearat de gliceril PEG-200, PEG-n (n = 28, 200) mantega de karité gliceril, oli de ricí hidrogenat PEG-7, Oli de jojoba PEG-40, laurat de PEG-2, dioleat de metil glucosa PEG-120, estearat de pentaeritritol PEG-150, oleat de propilenglicol PEG-55, triisostearat de sorbità PEG-160, PEG-n (n = 8, 75, 100) , Copolímer PEG-150/Decil/SMDI (Copolímer de polietilè glicol-150/Decil/Metacrilat), Copolímer PEG-150/estearil/SMDI, PEG-90. Isostearat, Dilaurat de PEG-8PPG-3, Miristat de cetil, Palmitat de cetil C18 -36 Àcid d'etilenglicol, estearat de pentaeritritol, behenat de pentaeritritol, estearat de propilenglicol, èster de behenil, èster de cetil, tribehenat de gliceril, trihidroxiestearat de gliceril, etc.

2.1.6 Òxid d'amina

Òxid de miristil amina, òxid d'isostearil aminopropil amina, òxid d'aminopropil amina d'oli de coco, òxid d'aminopropil amina de germen de blat, òxid d'aminopropil amina de soja, òxid de laurilamina PEG-3, etc.

2.2 Gènere SAA

Cetil Betaïna, Coco Aminosulfobetaïna, etc.

2.3 SAA aniònic

Oleat de potassi, estearat de potassi, etc.

2.4 Polímers solubles en aigua

2.4.1 Cel·lulosa

Cel·lulosa, goma de cel·lulosa, carboximetil hidroxietil cel·lulosa, cetil hidroxietil cel·lulosa, etilcel·lulosa, hidroxietil cel·lulosa, hidroxipropil cel·lulosa, hidroxipropilmetil cel·lulosa, formazana base cel·lulosa, carboximetil cel·lulosa, etc.

2.4.2 Polioxietilè

PEG-n (n=5M, 9M, 23M, 45M, 90M, 160M), etc.

2.4.3 Àcid poliacrílic

Acrilats/C10-30 Alquil Acrylate Crosspolymer, Acrilats/Cetil Etoxi (20) Copolímer d'itaconat, Acrilats/Cetil Etoxi (20) Copolímers d'acrilats de metil, Acrilats/Tetradecil Etoxi (25) Copolímer d'acrilats/Ioxitoxilat Oxicontat , Acrilats/octadecà etoxi (20) copolímer de metacrilat, acrilat/ocaril etoxi (50) copolímer d'acrilat, acrilat/polímer creuat VA, PAA (àcid poliacrílic), polímer reticulat d'acrilat de sodi/isodecanoat de vinil, carbòmer (àcid poliacrílic, etc.) . 

2.4.4 Cautxú natural i els seus productes modificats

Àcid algínic i les seves sals (amoni, calci, potassi), pectina, hialuronat sòdic, goma guar, goma guar catiònica, goma guar hidroxipropil, goma tragacant, carragenina i la seva sal (calci, sodi), goma xantana, goma esclerotina, etc.

2.4.5 Polímers inorgànics i els seus productes modificats

Silicat d'alumini de magnesi, sílice, silicat de magnesi sòdic, sílice hidratada, montmorillonita, silicat de magnesi de liti de sodi, hectorita, montmorillonita d'estearil-amoni, hectorita d'estearil-amoni, sal d'amoni quaternari -90 montmorillonita, amoni quaternari -18 montmorillonita, hectorita d'amoni quaternari -18, etc. .

2.4.6 Altres

Polímer creuat de decadiè PVM/MA (polímer reticulat de polivinil metil èter/acrilat de metil i decadiè), PVP (polivinilpirrolidona), etc.

2.5 Tensioactius 

2.5.1 Alcanolamides

La més utilitzada és la dietanolamida de coco. Les alcanolamides són compatibles amb electròlits per espessir i donen els millors resultats. Alcanolamides

El mecanisme d'engrossiment és la interacció amb micel·les de tensioactius aniònics per formar un fluid no newtonià. Diverses alcanolamides tenen grans diferències de rendiment, i els seus efectes també són diferents quan s'utilitzen soles o en combinació. Alguns articles informen de les propietats espessidores i espumants de diferents alcanolamides. Recentment, s'ha informat que les alcanolamides tenen el perill potencial de produir nitrosamines cancerígenes quan es transformen en cosmètics. Entre les impureses de les alcanolamides es troben les amines lliures, que són fonts potencials de nitrosamines. Actualment no hi ha cap opinió oficial de la indústria de la cura personal sobre si prohibir les alcanolamides en cosmètics.

2.5.2 Èters

En la formulació amb alcohol gras polioxietilè èter sulfat (AES) com a substància activa principal, generalment només es poden utilitzar sals inorgàniques per ajustar la viscositat adequada. Els estudis han demostrat que això es deu a la presència d'alcohols grassos etoxilats no sulfatats en AES, que contribueixen significativament a l'engrossiment de la solució de tensioactiu. Una investigació en profunditat va trobar que: el grau mitjà d'etoxilació és d'aproximadament 3EO o 10EO per jugar el millor paper. A més, l'efecte espessidor dels etoxilats d'alcohols grassos té molt a veure amb l'amplada de distribució dels alcohols i homòlegs no reaccionats continguts en els seus productes. Quan la distribució dels homòlegs és més àmplia, l'efecte espessidor del producte és pobre i com més estreta sigui la distribució dels homòlegs, més gran es pot obtenir l'efecte espessidor.

2.5.3 Èsters

Els espessidors més utilitzats són els èsters. Recentment, s'han informat a l'estranger el diisostearat PEG-8PPG-3, el diisostearat PEG-90 i el dilaurat PEG-8PPG-3. Aquest tipus d'espessidor pertany a un espessidor no iònic, utilitzat principalment en el sistema de solució aquosa de tensioactius. Aquests espessidors no s'hidrolitzen fàcilment i tenen una viscositat estable en un ampli rang de pH i temperatura. Actualment el més utilitzat és el diestearat de PEG-150. Els èsters utilitzats com a espessidors generalment tenen pesos moleculars relativament grans, de manera que tenen algunes propietats dels compostos polimèrics. El mecanisme d'engrossiment es deu a la formació d'una xarxa d'hidratació tridimensional en la fase aquosa, incorporant així micel·les tensioactius. Aquests compostos actuen com a emol·lients i humectants a més del seu ús com a espessidors en cosmètics.

2.5.4 Òxids d'amina

L'òxid d'amina és una mena de tensioactiu no iònic polar, que es caracteritza per: en solució aquosa, a causa de la diferència del valor de pH de la solució, mostra propietats no iòniques i també pot mostrar propietats iòniques fortes. En condicions neutres o alcalines, és a dir, quan el pH és superior o igual a 7, l'òxid d'amina existeix com un hidrat no ionitzat en solució aquosa, mostrant no ionicitat. En solució àcida, mostra una cationicitat feble. Quan el pH de la solució és inferior a 3, la cationicitat de l'òxid d'amina és especialment evident, de manera que pot funcionar bé amb tensioactius catiònics, aniònics, no iònics i zwitteriònics en diferents condicions. Bona compatibilitat i mostra efecte sinèrgic. L'òxid d'amina és un espessidor eficaç. Quan el pH és de 6,4-7,5, l'òxid d'alquil dimetil amina pot fer que la viscositat del compost arribi a 13,5 Pa.s-18Pa.s, mentre que l'òxid d'alquil amidopropil dimetil amines pot fer que la viscositat del compost arribi a 34Pa.s-49Pa.s, i afegir sal a aquest últim no reduirà la viscositat.

2.5.5 Altres

Un petit nombre de betaïnes i sabons també es poden utilitzar com a espessidors (vegeu la taula 1). El seu mecanisme d'engrossiment és similar al d'altres molècules petites, i totes aconsegueixen l'efecte d'engrossiment interaccionant amb micel·les tensioactives. Els sabons es poden utilitzar per espessir en cosmètics en barra, i la betaïna s'utilitza principalment en sistemes d'aigua tensioactius.

2.6 Espessidor polimèric soluble en aigua

Els sistemes espessits amb molts espessidors polimèrics no es veuen afectats pel pH de la solució o la concentració d'electròlits. A més, els espessidors de polímer necessiten menys quantitat per aconseguir la viscositat requerida. Per exemple, un producte requereix un espessidor tensioactiu com la dietanolamida d'oli de coco amb una fracció de massa del 3,0%. Per aconseguir el mateix efecte, només n'hi ha prou amb fibra 0,5% de polímer normal. La majoria de compostos polimèrics solubles en aigua no només s'utilitzen com a espessidors a la indústria cosmètica, sinó que també s'utilitzen com a agents de suspensió, dispersants i d'estil.

2.6.1 Èter de cel·lulosa

L'èter de cel·lulosa és un espessidor molt eficaç en sistemes a base d'aigua i s'utilitza àmpliament en diversos camps de la cosmètica. La cel·lulosa és una matèria orgànica natural, que conté unitats de glucòsid repetides, i cada unitat de glucòsid conté 3 grups hidroxil, a través dels quals es poden formar diversos derivats. Els espessidors cel·lulòsics s'espesseixen a través de cadenes llargues que s'infloren amb la hidratació, i el sistema espessit amb cel·lulosa presenta una morfologia reològica pseudoplàstica òbvia. La fracció de massa general d'ús és d'aproximadament l'1%.

2.6.2 Àcid poliacrílic

Han passat 40 anys des que Coodrich va introduir Carbomer934 al mercat el 1953, i ara hi ha més opcions per a aquesta sèrie d'espessidors (vegeu la taula 1). Hi ha dos mecanismes d'engrossiment dels espessidors d'àcid poliacrílic, a saber, l'engrossiment de neutralització i l'engrossiment de l'enllaç d'hidrogen. La neutralització i l'engrossiment consisteix a neutralitzar l'àcid espessidor d'àcid poliacrílic per ionitzar les seves molècules i generar càrregues negatives al llarg de la cadena principal del polímer. La repulsió entre les càrregues del mateix sexe afavoreix que les molècules es redrecin i s'obrin per formar una xarxa. L'estructura aconsegueix l'efecte espessiment; L'engrossiment d'enllaç d'hidrogen és que l'espessidor d'àcid poliacrílic es combina primer amb aigua per formar una molècula d'hidratació i després es combina amb un donant d'hidroxil amb una fracció de massa del 10% al 20% (com tenir 5 o més grups etoxi) No iònic tensioactius) combinats per desenredar les molècules arrissades del sistema aquós per formar una estructura de xarxa per aconseguir un efecte espessidor. Els diferents valors de pH, diferents neutralitzants i la presència de sals solubles tenen una gran influència en la viscositat del sistema d'espessiment. Quan el valor de pH és inferior a 5, la viscositat augmenta amb l'augment del valor de pH; quan el valor del pH és de 5-10, la viscositat és gairebé sense canvis; però a mesura que el valor del pH continua augmentant, l'eficiència de l'espessiment tornarà a disminuir. Els ions monovalents només redueixen l'eficiència d'engrossiment del sistema, mentre que els ions divalents o trivalents no només poden aprimar el sistema, sinó que també produeixen precipitats insolubles quan el contingut és suficient.

2.6.3 Cautxú natural i els seus productes modificats

El cautxú natural inclou principalment col·lagen i polisacàrids, però la goma natural que s'utilitza com a espessidor és principalment polisacàrids (vegeu la taula 1). El mecanisme d'engrossiment consisteix a formar una estructura de xarxa d'hidratació tridimensional mitjançant la interacció de tres grups hidroxil de la unitat de polisacàrid amb molècules d'aigua, per tal d'aconseguir l'efecte espessidor. Les formes reològiques de les seves solucions aquoses són majoritàriament fluids no newtonians, però les propietats reològiques d'algunes solucions diluïdes són properes a les dels fluids newtonians. El seu efecte espessidor generalment està relacionat amb el valor del pH, la temperatura, la concentració i la presència d'altres soluts en el sistema. Aquest és un espessidor molt eficaç i la dosi general és del 0,1%-1,0%.

2.6.4 Polímers inorgànics i els seus productes modificats

Els espessidors de polímers inorgànics generalment tenen una estructura de tres capes o una estructura de gelosia expandida. Els dos tipus més útils comercialment són la montmorillonita i l'hectorita. El mecanisme d'engrossiment és que quan el polímer inorgànic es dispersa a l'aigua, els ions metàl·lics que hi ha es difonen des de l'hòstia, a mesura que avança la hidratació, s'infla i, finalment, els cristalls lamel·lars es separen completament, donant lloc a la formació d'una estructura lamel·lar aniònica lamel·lar. cristalls. i ions metàl·lics en una suspensió col·loïdal transparent. En aquest cas, la làmina té una càrrega superficial negativa i les seves cantonades estan carregades a causa dels plans de fractura de la gelosia.